浅析汽轮发电机组的振动因素

于春海

摘 要：为了满足汽轮发电机组的工作需要，进行振动因素的分析是重要的。在实际工作过程中，一定的机组振动范围是允许的，因为在限度之内，其对于设备的危害性比较小。通过对汽轮发电机组性质的分析，可以得知其振动涉及的问题是比较广泛的，因为导致振动的原因是相当多的，因此，需要抓住矛盾的特殊性进行分析，针对其振动过程中的相关特点进行分析，从而解决问题。在一般情况下，如果汽轮机出现功率过大的情况，转子的振动情况不能从轴承座上进行反映。

关键词：汽轮发电机组；振动；内在原因；转子；轴承座；设备

1 关于汽轮发电机组振动因素的分析

1.1 所谓的振动也是一种有规律的往复运动，在高速旋转情况下，汽轮发电机组会存在着不同程度及其方向的振动。在一定范围内，进行设备的振动性的控制是必要的，从而对设备允许不大，如果是过度的振动，必然会影响设备的稳定运行，需要引起重视。

在工作场景中，汽轮发电机组的振动情况主要体现在转子的过度振动情况，这种情况进一步的延续，会导致地脚螺丝机组的部件的松动情况，导致其机器的基座出现松动，进而产生一系列的裂缝。并且如果这种情况不能得到有效的抑制，也会导致汽轮机叶片的过高应力，从而导致其过度金属疲劳，而出现折断的情况。更有甚者，会导致保安器出现误动作的情况，其轴封装置出现磨损情况，如果这种状况不断延续，就会出现主轴的弯曲，导致其滑销的磨损情况，如果进一步的出现磨损，就会导致机组的过度热膨胀，可能会产生严重的安全事故，这就可以看到汽轮发电机组过度振动的危害情况。

1.2 影响机组安全运行的振动是普遍存在的，机组一旦发生振动的情况，就应该及时进行振动因素的分析，并且解决这一系列的问题。不能在这种强烈振动情况下，让机组运行。但是，在实际工作中，影响汽轮发电机组振动情况的因素是非常多的，需要工作人员具备一双火眼金睛，针对问题，找到问题，解决问题。

2 关于励磁电流试验及其相关试验的分析

2.1 在汽轮机组振动因素分析过程中，进行励磁电流试验是必要的，从而更好的进行振动电气因素的判断。由于励磁后机组的振动情况，可以进行励磁电流振动的断开试验，如果断开了，就说明是电气因素导致的机器设备振动，这也可以继续进行励磁电流试验，通过对励磁电流试验的分析，可以得到一系列的结论。比如励磁电流的不断增加，振动数值会出现一系列的加大情况。这可能是优于磁场不平衡因素导致的，原因可能是发电机转子线圈的短路，使其静子间空气间隙及其发电机转子的不均匀性。

随着磁场电流的不断增加，磁场电流增加时，振动可能不会出现立即增大情况，可能出现磁场电流的一定时间内的阶梯状增大，在这励磁电流增大时非常明显。这就需要考虑振动及其转子的质量不均衡情况。这个试验的目标主要是进行转子质量及其振动的两者关系，进行转子的临界转速分析，从而解决实际工作中的问题。

该试验的运作需要在及其启动时进行运作，转速每升高一定阶段，可以进行以此振动值的计算，进行试验的最高转速的记录，进行振动变化的分析。通过对该试验的应用，可以判断转子工作转速及其临界转速之间的关系，可以得出这样的结论，其工作转速和临界转速度如果太近，就会出现机组运作过程中的较大振动情况。

2.2 这个试验最主要的目标还是在于机组中心、转子质量、膨胀效应等与振动的关系判断，进一步的推断一些力矩传递设备是否存在缺陷情况。通过对升负荷情况的应用，可以得到振动因素与机组膨胀状况、工作状况等的联系。在试验过程中，可以看到负荷的不断增加，振动情况就比较明显，这说明振动的因素在于转体质量的不平衡性。可以针对转速试验进行分析。由于负荷的不断增加，振动幅度也可能不断增加，这与热膨胀效应存在一定的联系，如果与热膨胀没有关系，这说明振动情况与旋转力矩存在联系，很有可能是靠背轮的自身缺陷因素，出现了不均匀性的磨损情况。

2.3 上述振动情况的出现，主要是机组并列或者解除并列时的突变情况，在负荷因素改变过后，其振动会随着时间的变化而加大，这就是在每一负荷稳定状况下，所得的振动值与第一次所测的振动值存在明显变化，这说明振动和汽轮机的热状态有关，可以判断滑销系统的不良状况，或者出现不均匀性下降的情况，也可能是主蒸汽管道的不合理布置。在热膨胀中给与了气缸的不良作用力，导致其出现热变形的情况，从而使机组中心线变化。

通过对轴承润滑油膜试验的实践，可以更好的进行振动油膜状况的判断。如果由于外界因素，油膜被破坏，就会出现机器设备的振动情况。通过对轴承润滑油压及其油量的分析，更有利于进行油温的分析。一般情况下，油温的正常变动与一般油温的差别不大。通过对油温的试验可能发现其油温与振动变化的联系。如果轴瓦间隙过大其振动就会比较大，从而导致油膜的不稳定情况。

2.4 随着油温的不断变化，振动可能会出现减少的情况，这可能是轴瓦间隙的过小导致振动的过大幅度，由于润滑油温的变化，导致其油的粘度的变化，这与油膜的稳定性是存在联系的。需要通过对振动现象的分析进行问题的解决。如果油膜出现不稳定，振动就会产生非常强烈的振动。如果是振动的波形出现过度的紊乱情况，可以说明转速与振动频率的关系。在振动过程中如果机组声音出现异常，就可能是轴承的紧力情况而振动，导致其振动值的不稳定性。

如果其轴承紧力出现过小的情况，振动是容易发生的，并且在这种情况下，如果听到振动部位出现咚咚的声音，可以判断其轴承紧力的较小情况。通过对真空试验，也可以进行机器设备振动情况的分析，从而进一步判断真空变化后的机组中心垂直方向的变化，在真空情况下，如果大气压力发生变化，排气缸的作用力就会产生变化，这就导致排气缸的后轴承座的位移。如果真空情况出现变化，排气温度变化，也会导致后轴承座的位移。真空变化时大气压力对排汽缸的作用力就要变化，使与排汽缸连成一体的后轴承座发生上下位移；真空变化时，排汽温度变化，使排汽缸热膨胀值变化，也会引起后轴承座上下位移，这些都能影响机组中心在垂直方向的变化，若处理不当时就可能引起振动。

2.5 通过对机组外部特性试验的开展，可以判断振动值较大情况下的机组振动，对振动分布情况的分析，进行其不正常部位的判断，比如如果紧固螺钉出现松动，轴承座及其基座台板的不合理接触，基座及其轴承座框架的松动情况，机组的局部松动等，都会出现相关的震动不良情况。汽轮发电机组振动异常是运行中最常见的故障之一，其产生的原因是多方面的，也是十分、复杂的，它与制造、安装、检修和运行水平有直接关系。超过允许范围的振动往往是设备损坏的信号。振动过大将使汽轮机转动部件如叶片、叶轮等的应力超过允许值而损坏。

在试验过程中，必须了解汽轮机功率的变化，会影响转子的振动情况，反过来转子的振动也会出现汽轮机的功率增大情况，这种振动并不能在轴承座上进行体现，需要进行相关的振动数值判断。除应加强对有关参数的监视、仔细倾听汽轮机内部声音外，还应视具体情况立即减负荷乃至停机检查。必要时通过各种试验来分析机组振动异常的原因，采取相应的处理方法及消除措施。

3 结束语

在工程运作过程中，影响汽轮发电机组振动的因素是非常多的，需要我们辩证的去分析问题，解决问题，以满足实际工作的需要。